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23 neue Monde entdeckt

Weitere 23 Monde sind rund um den Jupiter entdeckt worden. Damit ist der Planet, der nach dem König der Götter benannt ist, wieder Spitzenreiter in unserem Sonnensystem. In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals Nature stellen Astronomen aus Hawaii die neuen Monde vor und Mathematiker erklären mithilfe der Chaos-Theorie, wie Jupiter seine Satelliten eingefangen hat.

Ganz kurz war Saturn Rekordhalter mit den meisten bekannten Monden im Sonnensystem (vgl. Neue Himmelskörper in unserem Sonnensystem), aber Jupiter hatte ihm bald wieder den Rang abgelaufen. Nachdem Scott S. Sheppard und David Jewitt von der University of Hawaii in Honolulu vergangenes Jahr bereits (vgl. Neue Jupitermonde entdeckt) elf bis dahin unbekannte Trabanten des fünften und größten Planeten vorgestellt hatten, legen sie nun Beweise für die Existenz weiterer 23 kleiner und irregulärer Monde vor. Damit ist die Zahl der Monde um Jupiter auf 60 gestiegen. Insgesamt sind inzwischen 128 natürliche Satelliten in unserem Sonnensystem gefunden worden.

Ein Mond kreist um die Erde, 2 um Mars, 31 um Saturn, 22 um Uranus, 11 um Neptun und einer um Pluto. Die Suche nach den Himmelskörpern, die Planeten begleiten, hat eine lange Geschichte. Galileo Galilei entdeckte 1610 die Jupiter-Monde Io, Europa, Ganymed und Callisto. Die kleinen, sich in weiten und irregulären Umlaufbahnen bewegenden Monde konnten erst mithilfe der Raumsonden und hochauflösenden Teleskopen aufgespürt werden. Sheppard und Jewitt nutzen die beiden größten Digitalkameras auf Mauna Kea, das Subaru und das Canada-France-Hawaii Telescope. Erst diese fortgeschrittene Technik ermöglicht es, sehr kleine natürliche Satelliten mit einem Durchmesser von nur zwei bis acht Kilometern wie die neuen Jupitermonde zu entdecken.

Sie kreisen weit entfernt von Jupiter auf elliptischen, exzentrischen Bahnen und gehören damit zur Kategorie der irregulären Monde. Dazu zählen fast zwei Drittel aller bisher bekannten natürlichen Planeten-Satelliten und es ist äußerst wahrscheinlich, das noch weitere gefunden werden. Allein um Jupiter gehören 32 zu dieser Art. Im Gegensatz zu den regulären Monden sind sie nicht zusammen mit ihren Planeten entstanden, sondern von ihnen in der Frühzeit des Sonnensystems sozusagen "einfangen" worden.

Die unregelmäßig geneigten Umlaufbahnen der neu vorgestellten Monde weisen darauf hin, dass sie wahrscheinlich erst durch Kollisionen geformt wurden, nachdem Jupiter sie schon an sich gezogen hatte. Ihre spezielle Geschichte macht sie für die Astronomen besonders interessant, denn sie versprechen sich von ihnen Aufschlüsse über die Frühphase des Sonnensystems.

In Nature berichten auch die Chemiker Sergey A. Astakhov und David Farrelly von der Utah State University sowie Stephen Wiggins und Andrew Burbanks von der englischen University of Bristol über ihre Simulationen zur Herkunft irregulärer Monde. Die bisherigen Ansätze zur Erklärung, warum sich die kleinen Trabanten weit weg von ihrem Planten auf exzentrischen Bahnen bewegen, sind nicht vollständig schlüssig. Das Team um Astakhov nähert sich auf der Fragestellung auf ungewöhnliche Weise. Die Wissenschaftler nutzten die Chaos-Theorie bereits, um die Mechanismen chemischer Reaktionen zu verstehen und übertragen diese Erkenntnisse nun auf die Mechanismen des Einfangens kleiner Himmelsobjekte. Stephen Wiggins erläutert:

Als wir anfingen uns mit dem Einfangen irregulärer Monde zu beschäftigen, fanden wir heraus, dass niemand versucht, das Problem in drei Dimensionen mithilfe der Chaos-Theorie zu verstehen. Die meisten Arbeiten setzen sich mit dem Verhalten der Monde auseinander, nachdem sie eingefangen wurden. Wie simulierten den "Wechsel"-Mechanismus als einen Versuch zu verstehen, wie ein Körper, der die Sonne umkreist, in den Orbit eines Riesenplaneten gebracht werden kann. Wir fanden heraus, dass das Chaos den Prozess des Einfangens ermöglichte.

Die Ergebnisse der Forschergruppe stimmen nicht völlig mit der Position der bisher aufgespürten irregulären Monde überein, geben aber neue Regionen an, in denen gezielt gesucht werden sollte. Ihre Simulation erklärt auch, warum sich sehr viel mehr irreguläre Monde auf retrograden Umlaufbahnen, also in entgegengesetzter Richtung, bewegen. Nach dem ein Planet ein kleines Objekt eingefangen hat, gibt es bei den Körpern mit progradem Orbit (Bewegung in die gleiche Richtung wie die Umlaufbahn des Planeten um die Sonne) die Tendenz sehr nahe an den Planeten zu gelangen, was ein sehr viel größeres Risiko beinhaltet, durch Zusammenstoßen mit den großen inneren Monden oder dem Planeten zerstört zu werden.